EP0234414A2 - Anti jack-knifing device for a tractor-semitrailer combination - Google Patents

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EP0234414A2
EP0234414A2 EP87101920A EP87101920A EP0234414A2 EP 0234414 A2 EP0234414 A2 EP 0234414A2 EP 87101920 A EP87101920 A EP 87101920A EP 87101920 A EP87101920 A EP 87101920A EP 0234414 A2 EP0234414 A2 EP 0234414A2
Authority
EP
European Patent Office
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semitrailer
tractor
damping
valves
pin
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP87101920A
Other languages
German (de)
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EP0234414A3 (en
Inventor
Rainer M. Schultz
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Original Assignee
Individual
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Publication of EP0234414A3 publication Critical patent/EP0234414A3/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D53/00—Tractor-trailer combinations; Road trains
    • B62D53/04—Tractor-trailer combinations; Road trains comprising a vehicle carrying an essential part of the other vehicle's load by having supporting means for the front or rear part of the other vehicle
    • B62D53/08—Fifth wheel traction couplings
    • B62D53/0871—Fifth wheel traction couplings with stabilising means, e.g. to prevent jack-knifing, pitching, rolling, buck jumping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D47/00—Motor vehicles or trailers predominantly for carrying passengers
    • B62D47/02—Motor vehicles or trailers predominantly for carrying passengers for large numbers of passengers, e.g. omnibus
    • B62D47/025—Motor vehicles or trailers predominantly for carrying passengers for large numbers of passengers, e.g. omnibus articulated buses with interconnecting passageway, e.g. bellows

Definitions

  • the invention relates to an anti-buckling device for a tractor-trailer according to the preamble of claim 1.
  • Such an anti-kink device is known from US-PS 41 09 929.
  • the wedge inserted into the fifth wheel coupling is extended backwards and can interact with a brake disc, which is attached in a circle around the fifth wheel coupling on the semi-trailer. If the towing vehicle is braked while driving straight ahead, the wedge with its rear part is pressed against the brake disc at the same time, preventing the semitrailer from swerving against the towing vehicle. The wedge is pressed less strongly onto the brake disc during cornering. This arrangement thus works regardless of the speed of the tractor-trailer. When maneuvering at low speed, there is undesirable braking of the semitrailer.
  • DE-OS 30 04 409 describes an anti-kink device which dampens the angular movement between the towing vehicle and the trailer to a greater or lesser extent depending on the vehicle speed, two pairs of hydraulic cylinders acting only on one side interacting with a hydraulic valve group and a control unit.
  • the US-PS 40 15 856 describes a stabilizing device for controlling the rocking of a towed trailer, in which two single-acting hydraulic cylinders in conjunction with a pin and a cable placed around the pin and connected to the towing vehicle effect a kink angle damping.
  • the invention has for its object to improve an anti-buckling device of the type mentioned in such a way that buckling of the semitrailer is effectively prevented at predeterminable parameters of the speed and the brake pressure.
  • This object is achieved in an advantageous manner by the characterizing features of claim 1.
  • Advantageous developments of the invention are given in subclaims 2 to 6.
  • Tending and variable by the hydraulic Entilanssen with the help of the control device damping or preventing the buckling of the semitrailer can be carried out depending on the speed and brake pressure of the tractor.
  • the maximum kink angle i.e. H.
  • the maximum permissible angle between the longitudinal axes of the tractor and the semitrailer can be freely selected in accordance with the design of the semitrailer by the limit switches attached to the guide in the coupling slide plate. When the maximum kink angle is reached, the flow between the two hydraulic cylinders is blocked, making this important kink protection independent of the brake pressure and the respective speed.
  • unobstructed maneuvering can also be carried out at low speed, in that the limit switches are only switched on at a speed of approximately 15 km / h.
  • the maximum permissible bending angle is determined by the arc length of the guide z. B. expanded to 135 ° on each side, so that damage to the anti-kink device is avoided at larger maneuvering angles.
  • the simple structure with commercially available components complements the advantages of the present device.
  • FIG. 1 shows the outlines of a semitrailer tractor with a tractor 1 and a semitrailer 2 before coupling from below.
  • a king pin 4 and then a wedge 5 that fits into the opening of the fifth wheel 3 and is attached to the semi-trailer 2 are inserted into a fifth wheel 3 on the tractor 1.
  • An arrow 6 shows the direction of travel and the direction of engagement.
  • FIG. 2 and 3 show the coupling area of the tractor after coupling.
  • FIG. 3 shows a sectional view along lines III-III of FIG. 2, the wedge 5 being shown to the right of the kingpin 4 for the sake of clarity.
  • the wedge 5 is fastened under a clutch slide plate 8 to a vertical pin 9 which is guided through the clutch slide plate 8 and is connected to a horizontal lever 10. This lever 10 and thus also the pin 9 and the wedge 5 are shown rotated by 90 ° in FIG.
  • the lever 10 is articulated on a pivot pin 12 arranged on the same axis as the king pin 4 on a bearing flange 11.
  • the pin 9 pivots through a circular arc-shaped guide 13 in the clutch sliding plate 8 and receives a maximum range of motion due to the length of the guide 13 in both directions.
  • angular eyes 14a and 15a are rotatably articulated by piston rods 14 and 15, which lead into hydraulic cylinders 16 and 17.
  • the latter are rotatably hung with eyes 18 in the flange of a bracket 19.
  • Limit switches 20 and 21 are attached to the coupling sliding plate 8 at a predetermined pivoting angle for the pin 9.
  • This pivoting angle limited by the limit switches 20 and 21 is thus the maximum permissible bending angle ⁇ for both sides Semitrailer 2 opposite the tractor 1.
  • the limit switches 20 and 21 make a contact in the hydraulic valve group to be described below with reference to FIG.
  • the semitrailer 2 has been stopped in its buckling movement at the articulation angle 8 by the contact of the pin 9 with the limit switch 21 concealed here.
  • the piston rod 14 is pushed into the hydraulic cylinder 16 in accordance with the arrow 22a and the piston rod 15 is pulled out of the hydraulic cylinder 17 in accordance with the arrow 22b.
  • the rotation of the semitrailer 2 takes place around the king pin 4 and the pin 9 with the piston rods 14 and 15 is taken 'by the wedge 5 which is stuck in the fifth wheel 5.
  • FIG. 5 shows an overall representation of an exemplary embodiment for the anti-kink device.
  • a valve arrangement 25 and a is on the semitrailer 2; the processes in the entire hydraulic system are electronically controlled control unit 26.
  • the valve arrangement 25 there are two pressure relief valves 27, 28 as protection against extreme pressures in the hydraulic system, two check valves 30, 35, two throttle valves 40, 45 and four one-way two-way valves 50, 51, 52, 53.
  • the check valves 30 and 35 each have a passage position 31 and 36, a locking position 32 and 37 and the solenoid 33 and 38.
  • the throttle valves 4 0 and 45 each have a throttle position 41 and 46, a passage position 42 and 47 and each have a locking position 43 and 48, at the same time Throttle position 41, 46, and a solenoid 44 and 49, respectively.
  • the valve arrangement 25 is connected to the double-acting hydraulic cylinders 16 and 17 via hydraulic lines 54 and 55.
  • the line 54 is with the below of the piston located cylinder space 16b of the cylinder 16 and connected to the cylinder space 17a of the cylinder 17 located above the piston.
  • the line 55 is correspondingly connected to the cylinder spaces 17b and 16a.
  • Electrical lines 62, 63, 64 and 65 lead from the control unit 26 to the solenoids 33, 44, 49 and 38 of the valves 30, 40, 45 and 35. In the control unit, pulses from the supply lines are converted into signals to the discharge lines in accordance with the programs entered implemented.
  • the entire control hydraulics have the task of damping or braking the rotary movements of the tractor 1 and the semitrailer 2 to one another in certain driving conditions by throttling the hydraulic fluid flowing back and forth between the hydraulic cylinders 16 and 17 with the aid of the valve arrangement 25 and the control unit 26.
  • the throttling can take place depending on the vehicle speed as well as on the brake pressure.
  • the throttle valves 40 and 45 cause damping of different strengths at the throttle positions 41 and 46.
  • the throttle position 41 can thus cause a slight damping of the rotary movement between the tractor 1 and the semitrailer 2, the throttle position 46 a medium and the throttle positions 41 and 46 connected in series.

Abstract

Bei einer Einknickschutz-Vorrichtung für einen Sattelzug, bei der sich beim Ankuppeln des Sattelanhängers 2 an die Zugmaschine 1 ein Königszapfen 4 und ein in Fahrtrichtung hinter diesem angeordneter Keil 5 in eine Sattelkupplung 3 der Zugmaschine 1 einschiebt, kann ein mit dem Keil 5 verbundener Zapfen 9 in einer Führung 13 eine durch doppeltwirkende Hydraulikzylinder 16 und 17 in Verbindung mit einer Hydraulikventilgruppe 25 und einem Steuergerät 26 begrenzte und gedämpfte Bewegung ausführen. An der Führung 13 sind Endschalter 20 und 21 zur Begrenzung eines von der Fahrzeugkonstruktion abhängigen, vorbestimmten Knickwinkels in Verbindung mit Sperrventilen 30 und 35 vorhanden. Die Dämpfung der Drehbewegung zwischen der Zugmaschine 1 und dem Sattelanhänger 2 erfolgt mit Drosselventilen 40 und 45 in Abhängigkeit von einem Geschwindigkeitsmesser 59 und zwei Druckschaltern 61, 61a für den Bremsdruck.In an anti-kink device for a tractor-trailer, in which a king pin 4 and a wedge 5 arranged behind it in the direction of travel are inserted into a fifth wheel 3 of the tractor 1 when the semi-trailer 2 is coupled to the tractor 1, a pin connected to the wedge 5 can be inserted 9 perform in a guide 13 a movement limited and damped by double-acting hydraulic cylinders 16 and 17 in connection with a hydraulic valve group 25 and a control unit 26. Limit switches 20 and 21 are provided on the guide 13 to limit a predetermined articulation angle that is dependent on the vehicle construction in connection with check valves 30 and 35. The damping of the rotary movement between the tractor 1 and the semitrailer 2 takes place with throttle valves 40 and 45 as a function of a speedometer 59 and two pressure switches 61, 61a for the brake pressure.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einknickschutz-Vorrichtung für einen Sattelzug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an anti-buckling device for a tractor-trailer according to the preamble of claim 1.

Eine solche Einknickschutz-Vorrichtung ist durch die US-PS 41 09 929 bekannt. Dort ist der in die Sattelkupplung eingeschobene Keil nach rückwärts verlängert und kann mit einer Bremsscheibe, die kreisförmig um die Sattelkupplung am Sattelanhänger angebracht ist, zusammenwirken. Bei einer Bremsung des Zugwagens während der Geradeausfahrt wird gleichzeitig der Keil mit seinem rückwärtigen Teil gegen die Bremsscheibe gedrückt, wodurch ein Ausscheren des Sattelanhängers gegenüber dem Zugwagen verhindert wird. Während der Kurvenfahrt erfolgt eine schwächere Andrückung des Keils auf die Bremsscheibe. Diese Anordnung arbeitet somit unabhängig von der Geschwindigkeit des Sattelzuges. Beim Rangieren mit niedriger Geschwindigkeit ist eine dabei unerwünschte Bremsung des Sattelanhängers vorhanden.Such an anti-kink device is known from US-PS 41 09 929. There, the wedge inserted into the fifth wheel coupling is extended backwards and can interact with a brake disc, which is attached in a circle around the fifth wheel coupling on the semi-trailer. If the towing vehicle is braked while driving straight ahead, the wedge with its rear part is pressed against the brake disc at the same time, preventing the semitrailer from swerving against the towing vehicle. The wedge is pressed less strongly onto the brake disc during cornering. This arrangement thus works regardless of the speed of the tractor-trailer. When maneuvering at low speed, there is undesirable braking of the semitrailer.

Es sind weitere druckschriftlich belegte Vorrichtungen bekannt, die jedoch jeweils die Dämpfung der Drehbewegung zwischen dem Zugwagen und dem Sattelanhänger (Knickwinkel-Dämpfung) nur entweder in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit oder vom Bremsdruck vornehmen. So ist in der DE-oS 30 04 409 eine Einknickschutz-Vorrichtung beschrieben, die in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit die Winkelbewegung zwischen Zugfahrzeug und Anhänger mehr oder weniger stark dämpft, wobei zwei Paar nur einseitig wirkende Hydraulikzylinder mit einer Hydraulikventilgruppe und einem Steuergerät zusammenwirken. Die US-PS 40 15 856 beschreibt eine Stabilisierungsvorrichtung zur Steuerung des Schaukelns eines gezogenen Anhängers, bei der zwei einfach wirkende Hydraulikzylinder in Verbindung mit einem Zapfen und einem um den Zapfen gelegten, mit dem Zugwagen verbundenen Kabel eine Knickwinkel-Dämpfung bewirken.There are other devices documented in writing, which, however, only dampen the rotary movement between the towing vehicle and the semitrailer (articulation angle damping) only depending on the driving speed or the braking pressure. DE-OS 30 04 409 describes an anti-kink device which dampens the angular movement between the towing vehicle and the trailer to a greater or lesser extent depending on the vehicle speed, two pairs of hydraulic cylinders acting only on one side interacting with a hydraulic valve group and a control unit. The US-PS 40 15 856 describes a stabilizing device for controlling the rocking of a towed trailer, in which two single-acting hydraulic cylinders in conjunction with a pin and a cable placed around the pin and connected to the towing vehicle effect a kink angle damping.

Schließlich ist durch die US-PS 32 50 547 ein hydraulisches Steuerungssystem für Sattelzüge bekannt, bei dem durch Öffnen eines Ventils ein ungehindertes Rangieren des Sattelzuges mit ungedämpftem Einknicken des Sattelanhängers ermöglicht wird.Finally, a hydraulic control system for semitrailers is known from US Pat. No. 3,250,547, in which an unimpeded maneuvering of the semitrailer with undamped buckling of the semitrailer is made possible by opening a valve.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einknickschutz-Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß bei vorbestimmbaren Kennwerten der Geschwindigkeit und des Bremsdruckes ein Einknicken des Sattelzuges wirkungsvoll verhindert wird. Diese Aufgabe wird in vorteilhafter Weise durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 6 wiedergegeben.The invention has for its object to improve an anti-buckling device of the type mentioned in such a way that buckling of the semitrailer is effectively prevented at predeterminable parameters of the speed and the brake pressure. This object is achieved in an advantageous manner by the characterizing features of claim 1. Advantageous developments of the invention are given in subclaims 2 to 6.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung kann jede Variation der Dämpfung in der relativen Bewegung zwischen der Zugmaschine und . dem Sattelanhänger ausgeführt werden. Es kann somit das Aufkommen anomaler Bewegungen, wie Schleudern oder Ausbrechen des Sattelanhängers, schon im Ansatz wirkungsvoll verhindert werden. Die mit den doppelt wirkenden Hydraulikzylindern arbei- ..........Any variation in the damping in the relative movement between the tractor and. the semitrailer. The occurrence of abnormal movements, such as skidding or breaking out of the semitrailer, can thus be effectively prevented from the start. The working with the double-acting hydraulic cylinders ..........

tende und durch die hydraulische entilanordnung mit Hilfe des Steuergerätes variierbare Dämpfung bzw. Verhinderung des Einknickens des Sattelanhängers kann in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit und vom Bremsdruck der Zugmaschine vorgenommen werden. Außerdem kann der maximale Knickwinkel, d. h. der höchst zulässige Winkel zwischen den Längsachsen der Zugmaschine und des Sattel- anhängers, auf einfache Weise durch die an der Führung in der Kupplungsgleitplatte angebrachten Endschalter entsprechend der Konstruktion des Sattelzuges frei gewählt werden. Beim Erreichen des maximalen Knickwinkels wird der Durchfluß zwischen den beiden Hydraulikzylindern blockiert, wodurch dieser wichtige Einknickschutz unabhängig von dem Bremsdruck und der jeweiligen Geschwindigkeit ist. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann aber auch ein ungehindertes Rangieren bei niedriger Geschwindigkeit durchgeführt werden, indem die Endschalter erst bei einer Geschwindigkeit von ca. 15 km/h eingeschaltet werden. Dabei wird der maximal zulässige Knickwinkel durch die Bogenlänge der Führung z. B. auf 135° nach jeder Seite erweitert, so daß eine Beschädigung der Einknickschutz-Vorrichtung bei größeren Rangierknickwinkeln vermieden wird. Der einfache Aufbau mit handelsüblichen Bauteilen ergänzt die Vorteile der vorliegenden Vorrichtung.Tending and variable by the hydraulic Entilanordnung with the help of the control device damping or preventing the buckling of the semitrailer can be carried out depending on the speed and brake pressure of the tractor. In addition, the maximum kink angle, i.e. H. The maximum permissible angle between the longitudinal axes of the tractor and the semitrailer can be freely selected in accordance with the design of the semitrailer by the limit switches attached to the guide in the coupling slide plate. When the maximum kink angle is reached, the flow between the two hydraulic cylinders is blocked, making this important kink protection independent of the brake pressure and the respective speed. With the aid of the device according to the invention, however, unobstructed maneuvering can also be carried out at low speed, in that the limit switches are only switched on at a speed of approximately 15 km / h. The maximum permissible bending angle is determined by the arc length of the guide z. B. expanded to 135 ° on each side, so that damage to the anti-kink device is avoided at larger maneuvering angles. The simple structure with commercially available components complements the advantages of the present device.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:

  • Figur 1 - einen Sattelzug von unten gesehen vor dem Einkuppeln;
  • Figur 2 - den Kupplungsbereich des Sattelzuges nach dem Einkuppeln;
  • Figur 3 - einen Schnitt entsprechend den Linien III - III der Figur 2;
  • Figur 4 - den Kupplungsbereich des Sattelzuges nach Figur 2 mit eingeknicktem Sattelanhänger;
  • Figur 5 - eine Gesamtdarstellung einer Einknickschutz-Vorrichtung.
The invention is explained below with reference to an embodiment shown in the drawing. In a schematic representation:
  • Figure 1 - a tractor seen from below before engaging;
  • Figure 2 - the coupling area of the semitrailer after coupling;
  • Figure 3 - a section along lines III - III of Figure 2;
  • Figure 4 - the coupling area of the semitrailer according to Figure 2 with a buckled semitrailer;
  • Figure 5 - an overall view of an anti-kink device.

Die Figur 1 zeigt von unten her gesehen die Umrisse eines Sattelzuges mit einer Zugmaschine 1 und einem Sattelanhänger 2 vor dem Einkuppeln. Beim Einkuppeln werden in eine an der Zugmaschine 1 befindliche Sattelkupplung 3 zuerst ein Königszapfen 4 und danach ein in die öffnung der Sattelkupplung 3 passender Keil 5 eingeschoben, die an dem Sattelanhänger 2 angebracht sind. Ein Pfeil 6 zeigt die Fahrtrichtung und die Richtung des Einkuppelns.an.FIG. 1 shows the outlines of a semitrailer tractor with a tractor 1 and a semitrailer 2 before coupling from below. When engaging, a king pin 4 and then a wedge 5 that fits into the opening of the fifth wheel 3 and is attached to the semi-trailer 2 are inserted into a fifth wheel 3 on the tractor 1. An arrow 6 shows the direction of travel and the direction of engagement.

Die Figuren 2 und 3 zeigen den Kupplungsbereich des Sattelzuges nach dem Einkuppeln. Dabei sind in der Figur 2 die am Sattelanhänger 2 angeordneten Bauteile, die in Richtung der Linien II - II der Figur 3 gezeigt sind, in ausgezogenen Strichen. bzw. gestrichelt und die an der Zugmaschine 1 angebrachte Sattelkupplung 3 strichpunktiert dargestellt. Die Figur 3 zeigt eine Schnittdarstellung entsprechend den Linien III - III der Figur 2, wobei der Ubersichtlichkeit halber der Keil 5 rechts neben dem Königszapfen 4 dargestellt ist. Der Keil 5 ist unter einer Kupplungsgleitplatte 8 an einem vertikalen Zapfen 9 befestigt, der durch die Kupplungsgleitplatte 8 geführt und mit einem horizontalen Hebel 10 verbunden ist. Dieser Hebel 10 und damit auch der Zapfen 9 und der Keil 5 sind in der Figur 3 um 90° gedreht dargestellt. Der Hebel 10 ist an einem in gleicher Achse mit dem Königszapfen 4 auf einem Lagerflansch 11 angeordneten Drehzapfen 12 angelenkt. Der Zapfen 9 schwenkt durch eine Kreisbogen Förmige Führung 13 in der Kupplungsgleitplatte 8 und erhält durch die Länge der Führung 13 in beiden Richtungen einen maximalen Bewegungsraum. weiterhin sind an das obere Ende des Zapfens 9 Winkelaugen 14a und 15a von Kolbenstangen 14 und 15 drehbar angelenkt, die in Hydraulikzylinder 16 und 17 führen. Letztere sind mit Augen 18 drehbar im Flansch einer Konsole 19 aufgehängt. Auf der Kupplungsgleitplatte 8 sind bei einem vorzubestimmenden Schwenkwinkel für den Zapfen 9 Endschalter 20 und 21 angebracht. Dieser durch die Endschalter 20 und 21 begrenzte Schwenkwinkel ist somit der nach beiden Seiten maximal zulässige Knickwinkel ß für den Sattelanhänger 2 gegenüber der Zugmaschine 1. Die Endschalter 20 und 21 geben im eingeschalteten Zustand beim Vorbeiführen des Zapfens 9 einen Kontakt in die weiter unten anhand der Figur 5 zu beschreibende: Hydraulikventilgruppe.Figures 2 and 3 show the coupling area of the tractor after coupling. The components arranged on the semitrailer 2 in FIG. 2, which are shown in the direction of lines II-II in FIG. 3, are in solid lines. or dashed lines and the fifth wheel 3 attached to the tractor 1 shown in dash-dotted lines. FIG. 3 shows a sectional view along lines III-III of FIG. 2, the wedge 5 being shown to the right of the kingpin 4 for the sake of clarity. The wedge 5 is fastened under a clutch slide plate 8 to a vertical pin 9 which is guided through the clutch slide plate 8 and is connected to a horizontal lever 10. This lever 10 and thus also the pin 9 and the wedge 5 are shown rotated by 90 ° in FIG. The lever 10 is articulated on a pivot pin 12 arranged on the same axis as the king pin 4 on a bearing flange 11. The pin 9 pivots through a circular arc-shaped guide 13 in the clutch sliding plate 8 and receives a maximum range of motion due to the length of the guide 13 in both directions. furthermore, at the upper end of the pin 9, angular eyes 14a and 15a are rotatably articulated by piston rods 14 and 15, which lead into hydraulic cylinders 16 and 17. The latter are rotatably hung with eyes 18 in the flange of a bracket 19. Limit switches 20 and 21 are attached to the coupling sliding plate 8 at a predetermined pivoting angle for the pin 9. This pivoting angle limited by the limit switches 20 and 21 is thus the maximum permissible bending angle β for both sides Semitrailer 2 opposite the tractor 1. In the switched-on state, the limit switches 20 and 21 make a contact in the hydraulic valve group to be described below with reference to FIG.

In der Figur 4 ist die bereits in der Figur 2 gezeigte Sattelzuganordnung bei einem Knickwinkel ß = 45° des Sattelanhängers 2 gegenüber der Zugmaschine 1 dargestellt. Während die Zugmaschine 1 entsprechend Pfeil 6 geradeaus fährt, ist der Sattelanhänger 2 in seiner Einknickbewegung bei dem Knickwinkel 8 durch den Kontakt des Zapfens 9 mit dem hier verdeckten Endschalter 21 gestoppt worden. Bei dieser Einknickbewegung schiebt sich die Kolbenstange 14 entsprechend dem Pfeil 22a in den Hydraulikzylinder 16 und wird die Kolbenstange 15 entsprechend dem Pfeil 22b aus dem Hydraulikzylinder 17 herausgezogen. Die Drehung des Sattelanhängers 2 erfolgt dabei um den Königszapfen 4 und der Zapfen 9 mit den Kolbenstangen 14 und 15 wird' durch den in der Sattelkupplung 5 festsitzenden Keil 5 mitgenommen.FIG. 4 shows the semitrailer tractor arrangement already shown in FIG. 2 at an articulation angle β = 45 ° of the semitrailer 2 with respect to the tractor 1. While the tractor 1 is driving straight ahead in accordance with arrow 6, the semitrailer 2 has been stopped in its buckling movement at the articulation angle 8 by the contact of the pin 9 with the limit switch 21 concealed here. During this buckling movement, the piston rod 14 is pushed into the hydraulic cylinder 16 in accordance with the arrow 22a and the piston rod 15 is pulled out of the hydraulic cylinder 17 in accordance with the arrow 22b. The rotation of the semitrailer 2 takes place around the king pin 4 and the pin 9 with the piston rods 14 and 15 is taken 'by the wedge 5 which is stuck in the fifth wheel 5.

Die Figur 5 zeigt eine Gesamtdarstellung eines Ausführungsbeispieles für die Einknickschutz-Vorrichtung. Außer den bereits beschriebenen Bauteilen ist am Sattelanhänger 2 eine Ventilanordnung 25 und ein; die Vorgänge im gesamten Hydrauliksystem elektronisch steuerndes Steuergerät 26 dargestellt. In der Ventilanordnung 25 sind zwei Überdruckventile 27, 28 als Schutz vor extremen Drücken in dem Hydrauliksystem, zwei Sperrventile 30, 35, zwei Drosselventile 40, 45 und vier Einweg-Durchgangsventile 50, 51, 52, 53 vorhanden..Die Sperrventile 30 und 35 haben je eine Durchgangsstellung 31 und 36, eine Sperrstellung 32 und 37 und je ein Solenoid 33 und 38. Die Drosselventile 40 und 45 haben je eine Drosselstellung 41 und 46, eine Durchgangsstellung 42 und 47 und je eine Sperrstellung 43 und 48, die gleichzeitig Drosselstellung 41,46 ist, und je ein Solenoid 44 und 49. Die Ventilanordnung 25 ist über Hydraulikleitungen 54 und 55 mit den doppeltwirkenden Hydraulikzylindern 16 und 17 verbunden. Dabei ist die Leitung 54 mit dem unterhalb des Kolbens befindlichen Zylinderraum 16b des Zylinders 16 und mit dem oberhalb des Kolbens befindlichen Zylinderraum 17a des Zylinders 17 verbunden. Die Leitung 55 ist entsprechend mit den Zylinderräumen 17b und 16a verbunden. In das Steuergerät 26 führen eine Leitung 56 von dem Endschalter 21, eine Leitung 57 von dem Endschalter 20, eine Leitung 58 vön einem Geschwindigkeitsmesser 59 sowie eine Leitung 60 von einem Druckschalter 61 und eine Leitung 60a von einem Druckschalter 61a, die vom Bremsdruck geschaltet werden. Vom Steuergerät 26 führen elektrische Leitungen 62, 63, 64 und 65 zu den Solenoiden 33, 44, 49 und 38 der Ventile 30, 40, 45 und 35. Im Steuergerät werden Impulse aus den zuführenden Leitungen in Signale zu den abführenden Leitungen entsprechend eingegebenen Programmen umgesetzt.FIG. 5 shows an overall representation of an exemplary embodiment for the anti-kink device. In addition to the components already described, a valve arrangement 25 and a is on the semitrailer 2; the processes in the entire hydraulic system are electronically controlled control unit 26. In the valve arrangement 25 there are two pressure relief valves 27, 28 as protection against extreme pressures in the hydraulic system, two check valves 30, 35, two throttle valves 40, 45 and four one-way two-way valves 50, 51, 52, 53. The check valves 30 and 35 each have a passage position 31 and 36, a locking position 32 and 37 and the solenoid 33 and 38. the throttle valves 4 0 and 45 each have a throttle position 41 and 46, a passage position 42 and 47 and each have a locking position 43 and 48, at the same time Throttle position 41, 46, and a solenoid 44 and 49, respectively. The valve arrangement 25 is connected to the double-acting hydraulic cylinders 16 and 17 via hydraulic lines 54 and 55. The line 54 is with the below of the piston located cylinder space 16b of the cylinder 16 and connected to the cylinder space 17a of the cylinder 17 located above the piston. The line 55 is correspondingly connected to the cylinder spaces 17b and 16a. A line 56 from the limit switch 21, a line 57 from the limit switch 20, a line 58 from a speedometer 59 and a line 60 from a pressure switch 61 and a line 60a from a pressure switch 61a, which are switched by the brake pressure, lead into the control device 26 . Electrical lines 62, 63, 64 and 65 lead from the control unit 26 to the solenoids 33, 44, 49 and 38 of the valves 30, 40, 45 and 35. In the control unit, pulses from the supply lines are converted into signals to the discharge lines in accordance with the programs entered implemented.

Die gesamte Steuerhydraulik hat die Aufgabe, die Drehbewegungen der Zugmaschine 1 und des Sattelanhängers 2 zueinander bei bestimmten Fahrzuständen durch Drosselung der zwischen den Hydraulikzylindern 16 und 17 hin- und herfließenden Hydraulikflüssigkeit mit Hilfe der Ventilanordnung 25 und des Steuergerätes 26 zu dämpfen oder zu bremsen. Die Drosselung kann sowohl abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit als auch abhängig vom Bremsdruck erfolgen. Dabei bewirken die Drosselventile 40 und 45 bei den Drosselstellungen 41 und 46 verschieden starke Dämpfungen. So kann die Drosselstellung 41 eine leichte, die Drosselstellung 46 eine mittlere und die hintereinander geschalteten Drosselstellungen 41 und 46 eine starke Dämpfung der Drehbewegung zwischen der Zugmaschine 1 und dem Sattelanhänger 2 bewirken.The entire control hydraulics have the task of damping or braking the rotary movements of the tractor 1 and the semitrailer 2 to one another in certain driving conditions by throttling the hydraulic fluid flowing back and forth between the hydraulic cylinders 16 and 17 with the aid of the valve arrangement 25 and the control unit 26. The throttling can take place depending on the vehicle speed as well as on the brake pressure. The throttle valves 40 and 45 cause damping of different strengths at the throttle positions 41 and 46. The throttle position 41 can thus cause a slight damping of the rotary movement between the tractor 1 and the semitrailer 2, the throttle position 46 a medium and the throttle positions 41 and 46 connected in series.

Beispiel für eine GeschwindigkeitssteuerungExample of a speed control

  • a) Geschwindigkeit v = 0 - 15 km/h: Bei dieser Anfahr- oder Rangiergeschwindigkeit ist mit ausgeschalteten Endschaltern 20 und 21 volle Freiheit der Drehbewegungen innerhalb der Führung 13 möglich. Keine Ventilbetätigung,-d.h. die Hydraulikflüssigkeit fließt bei Knickwinkeln B bis etwa 135° ungehindert durch die Durchgangsstellungen 31 oder 36 sowie 42 und 47 der Ventile.a) Speed v = 0 - 15 km / h: With this approach or maneuvering speed, with the limit switches 20 and 21 switched off, full freedom of rotary movements within the guide 13 is possible. No valve actuation, i.e. the hydraulic fluid flows freely through the through positions 31 at bend angles B up to approximately 135 ° or 36 and 42 and 47 of the valves.
  • b) Geschwindigkeit v = 15 - 50 km/h. Die Endschalter 20 und 21 werden über die Leitungen 56 und 57 eingeschaltet, die Solenoide 33 und 38 schalten über die Leitungen 62 und 65 die Sperrventile 30 und 35 in die Sperrstellungen 32 und 37 sobald der durch die Endschalter 20, 21 vorgegebene Knickwinkel ß von zum Beispiel 45° innerhalb der Führung 13 erreicht ist. Ein weiteres Einknicken über ß hinaus ist dadurch verhindert, ein Zurückdrehen ist jederzeit möglich.b) speed v = 15 - 50 km / h. The limit switches 20 and 21 are switched on via the lines 56 and 57, the solenoids 33 and 38 switch the blocking valves 30 and 35 into the blocking positions 32 and 37 via the lines 62 and 65 as soon as the kink angle β predetermined by the limit switches 20, 21 from to Example 45 ° within the guide 13 is reached. This prevents further buckling beyond ß, turning back is possible at any time.
  • c) Geschwindigkeit v über 50 km/h: Maßnahmen wie bei b); zusätzlich wird über die Leitung 64 und den Solenoid 49 das Drosselventil 45 in seiner Sperrstellung 48 geschaltet, so daß die Hydraulikflüssigkeit durch die Drosselstellung 46 fließen muß. Dadurch ist bei jedem noch zulässigen Knickwinkel B die Drehbewegung zwischen dem Zugwagen 1 und dem Sattelanhänger 2 mittelstark gedämpft.c) Speed v over 50 km / h: measures as for b); in addition, the throttle valve 45 is switched in its blocking position 48 via the line 64 and the solenoid 49, so that the hydraulic fluid must flow through the throttle position 46. As a result, the rotational movement between the towing vehicle 1 and the semitrailer 2 is moderately damped at every permissible articulation angle B.
Beispiel für eine BremsdruckdämpfungExample of brake pressure damping

  • a) Bremsdruck p kleiner als 0,3 bar: Volle Freiheit der Drehbewegung innerhalb der Führung 13, keine Ventilbetätigung.a) Brake pressure p less than 0.3 bar: full freedom of rotation within the guide 13, no valve actuation.
  • b) Bremsdruck p zwischen 0,3 und 3,5 bar: Leichte Dämpfung der Drehbewegung durch Betätigen des Ventils 40 in die Sperrstellung 43 und Durchfluß durch die Drosselstellung 41. die Endschalter 20, 21 begrenzen hierbei und bei den Beispielen c) und d) die Drehbewegung des Sattelanhängers 2 auf den Knickwinkel ß = 45°.b) Brake pressure p between 0.3 and 3.5 bar: Slight damping of the rotary movement by actuating the valve 40 in the blocking position 43 and flow through the throttle position 41. The limit switches 20, 21 limit here and in examples c) and d) the rotational movement of the semitrailer 2 to the articulation angle ß = 45 °.
  • c) Bremsdruck p zwischen 3,5 und 5 bar: Mittlere Dämpfung der Drehbewegung durch Betätigen des Ventiles 45 in die Sperrstellung 48 und Durchfluß durch die Drosselstellung 46.c) Brake pressure p between 3.5 and 5 bar: medium damping of the rotary movement by actuating valve 45 into blocking position 48 and flow through throttle position 46.
  • d) Bremsdruck größer als 5 bar: Starke Dämpfung der Drehbewegung durch Betätigen der Ventile 40 und 45 in die Sperrstellung 43 und 48 und Durchfluß durch die hintereinander geschalteten Drosselstellüngen 41 und 46.d) Brake pressure greater than 5 bar: strong damping of the rotary movement by actuating the valves 40 and 45 in the blocking position 43 and 48 and flow through the throttle positions 41 and 46 connected in series.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, bei einem weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel in der Ventilanordnung 25 die Drosselventile 40 und 45 durch nur ein Proportionalventil zu ersetzen, wodurch eine lineare Drosselung der Drehbewegungen zwischen der Zugmaschine 1 und dem Sattelanhänger 2 proportional zur Fahrzeuggeschwindigkeit erreicht wird. Dabei können auch die Druckschalter 61, 61a durch einen einzigen Druckaufnehmer ersetzt werden, der eine lineare Drosselung proportional zum Bremsdruck gestattet.It is within the scope of the invention to replace the throttle valves 40 and 45 in the valve arrangement 25 with only one proportional valve, as a result of which a linear throttling of the rotary movements between the tractor 1 and the semi-trailer 2 is achieved in proportion to the vehicle speed. The pressure switches 61, 61a can also be replaced by a single pressure sensor, which allows a linear throttling proportional to the brake pressure.

Claims (6)

1. Einknickschutz-Vorrichtung für einen Sattelzug, bei der sich beim Ankuppeln des Sattelanhängers an den Zugwagen ein Königszapfen und ein in Fahrtrichtung hinter diesem angeordneter Keil in eine Sattelkupplung der Zugmaschine einschiebt, und die mit einer bei einigen Fahrzuständen und Knickwinkeln zwischen dem Zugwagen und dem Sattelanhänger ansprechenden und die Drehbewegung zwischen dem Zugwagen und dem Sattelanhänger dämpfenden hydraulischen Einrichtung und einem Steuergerät dafür versehen ist, gekennzeichnet durch die nachfolgend aufgeführten Merkmale: - daß in dem Keil (5) ein Zapfen (9) senkrecht eingesetzt ist, der in einer dem maximalen Knickwinkel (ß) zwischen dem Zugwagen (1) und dem Sattelanhänger (2) entsprechenden kreisbogenförmigen Führung (13) um einen mit dem Königszapfen (4) gleichachsigen Drehzapfen (12) schwenkbar ist, - daß der Zapfen (9) zur Dämpfung der Drebewegung zwischen dem Zugwagen (1) und dem Sattelanhänger (2) mit Kolbenstangen (14,15) von zwei doppeltwirkenden Hydraulikzylindern (16,17) verbunden ist, - daß die Führung (13) mit zwei Endschaltern (20,21) versehen ist, die bei vorbestimmbaren Kennwerten für die Fahrgeschwindigkeit und den Bremsdruck, ausgelöst durch den Zapfen (9), ein Signal zur Begrenzung des Knickwinkels erzeugen, - daß die Dämpfung der Drehbewegung (Knickwinkel B) sowohl in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit als auch vom Bremsdruck erfolgt. 1.An anti-kink device for a tractor-trailer, in which a kingpin and a wedge arranged behind it in the direction of travel are inserted into a fifth-wheel coupling of the tractor when the semitrailer is coupled, and which with one in some driving conditions and articulation angles between the tractor and the Semitrailer responsive and the rotary movement between the tractor and the semitrailer damping hydraulic device and a control device therefor is characterized by the features listed below: - That in the wedge (5) a pin (9) is inserted vertically, the circular arc-shaped guide (13) corresponding to the maximum kink angle (ß) between the towing vehicle (1) and the semitrailer (2) around a with the kingpin ( 4) the same-axis pivot (12) can be pivoted, - That the pin (9) for damping the rotary movement between the towing vehicle (1) and the semitrailer (2) is connected to piston rods (14, 15) by two double-acting hydraulic cylinders (16, 17), - That the guide (13) is provided with two limit switches (20, 21) which, at predeterminable characteristic values for the driving speed and the brake pressure, triggered by the pin (9), generate a signal for limiting the bending angle, - That the damping of the rotary movement (articulation angle B) takes place both as a function of the driving speed and the brake pressure. 2. Ein Knickschutz-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (9) über einen Hebel (10) mit dem Drehzapfen (12) verbunden ist, die Führung (13) in eine oberhalb des Keils (5) angeordnete Kupplungs-Gleitplatte (8) einglassen ist und die doppeltwirkenden Hydraulikzylinder (16,17) gelenkig in einer mit dem Sattelanhänger (2) verbundenen Konsole (19) aufgehängt sind.2. A kink protection device according to claim 1, characterized in that the pin (9) is connected via a lever (10) to the pivot pin ( 1 2), the guide (13) in a coupling arranged above the wedge (5) -Gliding plate (8) is inserted and the double-acting hydraulic cylinders (16, 17) are articulated in a bracket (19) connected to the semitrailer (2). 3. Ein knickschutz-Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Führung (13) in der Kupplungs- Gleitplatte (8) angeordneten Endschalter (20,21) über elektrische Leitungen (56,57) mit einem elektrischen Steuergerät (26) verbunden sind und daß bei vorbestimmbaren Kennwerten für die Fahrgeschwindigkeit und den Bremsdruck die Endschalter (20,21) beim Vorbeiführen des Zapfens (9) einen Impuls in das Steuergerät (26) geben, das nach Verarbeitung weiterer Impulse eines Geschwindigkeitsmessers (59) und den Bremsdruck am Zugwagen (1) messenden Schaltern (61,61a) Signale in eine Hydraulikventilgruppe (25) gibt, die durch Einwirkung auf die Kolbenstangen (14,15) der Hydraulikzylinder (16,17) unterschiedliche Dämpfungen der Drehbewegungen zwischen dem Zugwagen (1) und dem Sattelanhänger (2) veranlaßt.3. A kink protection device according to claims 1 and 2, characterized in that the on the guide (13) in the clutch sliding plate (8) arranged limit switch (20,21) via electrical lines (56,57) with an electrical Control unit (26) are connected and that at predeterminable characteristic values for the driving speed and the brake pressure the limit switches (20, 21) give a pulse into the control unit (26) when the pin (9) is moved past, which after processing further pulses of a speedometer (59 ) and the brake pressure on the tractor (1) measuring switches (61,61a) signals in a hydraulic valve group (25) which, by acting on the piston rods (14,15) of the hydraulic cylinder (16,17) different damping of the rotary movements between the tractor (1) and the semitrailer (2) causes. 4. Einknickschutz-Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikventilgruppe (25) aus zwei Überdruckventilen (27,28), vier Einweg-Durchgangsventilen (50,51, 52,53), zwei Sperrventilen (30,35) mit je einer Durchgangsstellung (31,36), einer Sperrstellung (32,37) und je einem Solenoid (33,38) sowie aus zwei Drosselventilen (40,45) mit je einer Drosselstellung 41,46), Durchgangsstellung (42,47), einer Sperrstellung (43,48), die gleichzeitig Drosselstellung (41,46) ist, und je einem Solenoid (44,49) besteht.4. Anti-kink device according to claims 1 to 3, characterized in that the hydraulic valve group (25) from two pressure relief valves (27,28), four one-way through valves (50,51, 52,53), two check valves (30,35 ) with one through position (31,36), one blocking position (32,37) and one solenoid (33,38) as well as two throttle valves (40,45) each with one throttle position 41,46), through position (42,47 ), a blocking position (43,48), which is also a throttle position (41,46), and a solenoid (44,49). 5. Einknickschutz-Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei niedriger Geschwindigkeit und bei kleinem Bremsdruck die Endschalter (20,21) ausgeschaltet sind und daß die Ventile der Hydraulikventilgruppe (25) zwei unterschiedliche Dämpfungswerte bei vorbestimmbaren Geschwindigkeiten und drei unterschiedliche Dämpfungswerte bei vorbestimmbaren Bremsdrücken zulassen.5. anti-kink device according to claims 1 to 4, characterized in that at low speed and at low brake pressure, the limit switches (20, 21) are switched off and that the valves of the hydraulic valve group (25) have two different damping values at predeterminable speeds and three different ones Allow damping values at predeterminable brake pressures. 6. Einknickschutz-Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikventilgruppe (25) aus zwei Überdruckventilen (27,28), vier Einweg-Durchgangsventilen (50,51,52,53), zwei Sperrventilen (30,35) mit je einer Durchgangsstellung (31,36), einer Sperrstellung (32,37) und je einem Solenoid (33,38) sowie aus einem Proportionalventil mit linearer Dämpfung der Drehbewegung zwischen dem Zugwagen (1) und dem Sattelanhänger (2) proportional zur Anzeige des Geschwindigkeitsmessers (59) und einem Druckaufnehmer zur linearen Dämpfung der Drehbewegung proportional zur Bremsdruckanzeige der Schalter (61,61a) besteht.6. anti-kink device according to claims 1 to 3, characterized in that the hydraulic valve group (25) from two pressure relief valves (27,28), four one-way through valves (50,51,52,53), two check valves (30,35 ) with a through position (31,36), a blocking position (32,37) and a solenoid (33,38) as well as a proportional valve with linear damping of the rotary movement between the towing vehicle (1) and the semitrailer (2) proportional to Display of the speedometer (59) and a pressure transducer for linear damping of the rotary movement proportional to the brake pressure display of the switch (61,61a).
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